无功补偿常用计算公式及应用实例

无功补偿常用计算公式
及应用实例
无功补偿常用计算公式及应用实例
1.电容器容量的单位
1F=1O&^F IMF-10^
mF=103 nF lnF=10^MF
1 nF=105PF lPF=10'3nF
F （法拉）nF （纳法）疔（微法）PF （皮法〉
2.电容器的容抗&
Xc= 备（式中C为法拉，Xc为欧姆）在工频电路中的X（：速算法，（?=50）
心"2irfc^ 314C&
1吋电容器的容抗X c= 話芥勺184。

□ Mf电容器的容抗心習Q（式中C为微法）
3.单相电容器计算
I=U/X C X C=U/I U=IxXc
U J
Q-IU=I2X C=
Xc=l/27tfd匕加FC -U2?ifc
上式中：Q—乏（Var）U—伏（V）C—法（F）
I一安（A）X—欧（O）
例：单相电容器O239RF,接在400V工频电源匕计算无功功率? 解 1 Q=314CU2=314 X 239 X 4002/106=12007Var 12KVar
解 2 Xc =^=13320
Q=U2/X C=4003/ 13 32-12012Var * 12KVar 4.三相电容器计算：
・o
电容器总功率（＞V3I C U I甘焉
上式中k为线电流，u为线电压◎
例1；三相电力电容器怡台，每台为20Kvar,额定工作电压为400V, 计算每相电流？
1 _ 18X20X10^ lc=
V3X400
例2：单相电力电容器239呼，0.4KV 三台,按三角形连接*电源电压 为
38OV,计算无功功率？
I
解h 每台电容器抗归；］4x2j9 （或按速算法32Q ）
毎台电容器的相电流「c =誉纤二忍龙A
每台电容器的实际功率Q 上28. 52x380-l0840Var^10. 84 Kvar 总功率 Q-3Cr =3X 10. 84二32,52 Kvar
解2:
I 严
X 28, 52=
49.3A
Q-V3I C
U=73 X4Q 34X380=32436Var=32* 44 Kvar
例3t 三台单相电容器额定参数为6.3kV, 50Kvar f 是否可接在10KV 系统中应用？投入运行后「实际无功功率是多少？
解：将三台电容器按星形连接，电容器对地用10KV 绝缘子隔离后（见 下图）即可接入10KY 系统运行。

毎相电容器容抗書
肓-莎＜794 =7 28A 接入10KV
系统后实际无功功率;
Q=V3I C U=V3X7.28X10000= 125944Var = 126 KVar
5＞电力电容器投入运行后，如果供电电源电压和电容器的额定工作电压不
符时的简易计算.
每台电容器的容抗值仅与投入运行的电源工作频率及电容器本身 的电容量有关，如果二者都已确定，则容抗Xc 也就为固定值，其运行 时的工作电流及无功功率与实际电源电压值有关，（不考虑电网中谐波
52OA
接入10KV 系统后毎相电流:
10KV
A
造成的影响人如何进行计算；
例=一台低压单相电容器额定工作电压是260V,功率为20KVar t 如把它接在220V 的电源上，此时电容器的实际工作电流和无功功率 是多少？ 解（lh 额定工作电压260V 时的计算:
Xc -
如把它接在220V 电源上的计算=
I* = l3?=
Q^r x IT 二 65. 1x220 = 14.32 KVar 简易速算*
匸=（为）1=〔誥）76. 92 = 65. 1A
Q# （亠）◎二（諜）'2D 二 14. 32KAar
式中’ U'—实际电源工作电压 Q'—
实际无功功率
I —电容器额定工作电流
6.补偿电容器回路中串联电抗器的选择.
电感线圈对交流电呈现一种“阻力”称为感抗，用人表示，其单位是 （欧）「感抗与线圈的电感量L 和交流电频率f 成正比。

E L 匸备
L 单位为亨利（H ）,人单位为欧姆（G ） lH=1000Mh
例：在电压120V, f=50HZ 的电路中，接入电感L=0, 0127H 的线圈，假 设线圈电阻可忽略不计，试求（1）线圈的感抗X “ （2＞线圈中的电流 I ；
（3）线圈中的无功功率Q
解：X L =27tfL^2 X 3. 14X50X0, 0127^4Q
I =4 罟=30A
Q L
=UI=12OX30=3600Var-3. 6KVar
J 补偿电容器回路中串联电抗器的选择与计算’
20X101
260
=76.92A
「一实际工作电流 山一电容器额定工作电压 怎一电容器额定无功功率
在补偿电容器回路中串联电抗器的目的：1〉限止涌流2） M制谐波。

针对不同的目的，电抗器参数的选择也不同。

当电网中谐波含量其少，装设电抗器的目的仅为限止电容器投入时的涌流・电抗率可选得比较小* 一般为0. 1-1%.当电网中存在的谐波不可忽视时，则应
考虑用串联电抗器抑制谐波疫为了确定合理的电抗率，应查明电网中背景谐波含量，以便对症下药中
按照国标GB50227-95〔并联电容器设计规范）的规定，通常电抗率选择配置：
（D 当电网中背景谐波为5次以上时，可配置电抗率4. 5-6%, 因为6%的电抗器有明显的放大3次谐波的作用，因此在抑制5次以上谐波，同时有要兼顾减小对3次谐波的放大，电抗率可选用4.5%0
（2）当电网中背景谐波为3次以上吋，电抗率配置有二种方案: 全部配12%电抗率：或采用4. 5%-6%+1512%^种电抗率进行组合。

8.电抗器参数选配实例，
（】）已知一台三相电容器，其参数为30KVar, 440V,内部为三角形接线，要求按6%电抗率选配电抗器&
计算；
电容器在额定工作状态下的工作电流：
I = 30X107^/5X440 = 39. 4A
每相等值容抗：
Xc = 一?単一二 6. 46J2 V3 X39.4
按6%电抗率计算电抗器参数
Q每相电抗器感抗值:
X L= 6%Xt= 0. 06X6,46 = 0.390
b）毎相电抗器电感量L
Xt= 2itfL
L= -7TF =黑-=O.OO124H = L24Mh 加314
c｝每相电抗器总功率-
Q H二广冥X L=39. 4* 6 39=605. 4Var^0,6KVar
d）三相电抗器总功率
$3Q、3X0・ 6-L 8KVar
（2）己知一单相电容器其参数为20KVar r 260V r要求按陕电抗率选配电抗器，计算；
电容器在额定工作状态下的工作电流；
1=
260
二77A
Xc= = 3*38Q
按6%电抗率计算电抗器参数
a）感抗V6%Xc=6 06 X 3, 38=0.2fl
b）电感量
Y t o 7
备=二0.00064H = 0* 64mH
c）无功功率
Q = 77a X0.2=1186Var =12Kvar
（3）下图中每相电容器由三台并联组成’每台电容器规格
为i 1/再KV, 200Kvar要求按确电抗率计算电抗器
B
L=
些=也=0.0128日
2冗 f 314
=12.8mH
⑷已知一台三相电容器，规格为30kvar/450v,要求按6%电抗率选配 电抗器
电容器输出功率
Q c =・3 32.5 380=21.39kvar
D.电源电压为380v,设上述电抗器时的计算
解：每台电容器额定电流
I'
_200 3 103
'11 103__
=31.45A 每相电容器额定电流 I N =3 31.45=94.35A
每相容抗 X
每相感抗
X
X
11 103 94.35 . 3
=67.4
L =67.4 6% =4.04 L =2U FL
A.电容器额定工作状态下的计算一
30
每相额电流匸 3
10 3
450
=38.49A, 每相等值容抗X c =
450 .3 38.49
=6.75
B.电抗器选择一
X. =0.06 6.75=0.405
Q L =3( 38.492 0.405)=1.8kvar
C.电源电压为380v,不设电抗器时的计算一
每相工作电流匸380
32.5A
V3 6.75
3*380V
电容器端线电压U '= 3 ( I ' X c )
=.3 (34.545 6.75)=403.86V
电抗器压降 U L =「X L =34.545 0.405=14V 电抗器总功率 Q 「=3(「U L )=3(34.545 14)=1.451Kvar
电容器总功率
Q c'= 3( I ' U ')= 3(34.545 403.86)=24.163Kvar
I
电抗器功率与电容器功率之比值 鱼 Q c
E.通过上例计算得出以下结论一
a. 接入电抗器后，能使电容器端电压提高：
从而在相同电源电压条件下，能提高电容 器的输出功率；
b. 电抗率之比同等于二者全功率之比；
c. 增设电抗器后，由于电路中容抗的减少，从而提高
输出电流
以上仅供参考 顾建华
每相工作电流
I = 3 (X c -XJ
.3
380
(6.75 0.405)
=34.545A
U
k
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